Колебания и волны. Геометрическая и волновая оптика. Кузнецов С.И. - 68 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

68
ется в виде периодических изменений векторов E
r
и H
r
, которые взаим-
но перпендикулярны и перпендикулярны вектору скорости
υ
r
распро-
странения электромагнитного поля.
Полученные Максвеллом результаты показали, что в вакууме
элек-
тромагнитное возмущение
распространяется со скоростью света и
представляет поперечные колебания. В веществе скорость распростра-
нения электромагнитных возмущений меньше в
εμ=n раз. Все это
позволило Максвеллу сделать фундаментальный вывод об электромаг-
нитной природе света.
Скорость распространения электромагнитных волн в среде зависит
от ее электрической и магнитной проницаемости. Величину
με=n на-
зывают
абсолютным показателем преломления. С учетом последнего
имеем:
n
cc
==
με
υ и
υ
c
n = .
Следовательно,
показатель преломления есть физическая величина,
равная отношению скорости электромагнитных волн в вакууме к их
скорости в среде.
Векторы E
r
, H
r
и
υ
r
образуют правовинтовую систему (рис. 6.3).
Из уравнений Максвелла следует также, что в электромагнитной
волне векторы
E
r
и H
r
всегда колеблются в одинаковых фазах, причем
мгновенные значения Е
и H в любой точке связаны соотношением
HE
00
μμεε =
.
Следовательно
E и H одновременно достигают максимума, одно-
временно обращаются в нуль и т. д.
От уравнений (6.2.1) можно перейти к уравнениям
2
2
22
2
υ
1
t
E
x
E
yy
∂
∂
=
∂
∂
и
2
2
22
2
υ
1
t
H
x
H
zz
∂
∂
=
∂
∂
, (6.2.3)
где, y и z при E и H подчеркивают лишь то, что векторы E
r
и H
r
направ-
лены вдоль взаимно перпендикулярных осей y и z.
Уравнениям (6.2.3) удовлетворяют, в частности, плоские монохро-
матические электромагнитные волны (ЭМВ одной строго определенной
частоты), описываемые уравнениями
)φωcos(
0
+
−= kxtEE
y
и )φωcos(
0
+
−
=
kxtHH
z
, (6.2.4)
где
0
E и
0
H – соответственно, амплитуды напряженностей электриче-
ского и магнитного полей волны, ω – круговая частота,
υ
ω
=k – волно-

Страницы